Способ торможения и реверса дизеля и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК F01L13/06 

(54) СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ И РЕВЕРСА ДИЗЕЛЯ

1

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в судовых силовых установках или установках иного назначения для торможения и реверса дизельного двигателя.

Известен способ торможения и реверса дизеля путем предварительного отключения питания топливом и сообщения рабочих объемов цилиндров на такте сжатия с главным пусковым трубопроводом 1.

Этот способ осуш,ествляется реверсирующим устройством, которое содержит распределительный вал с двумя рядами кулачковых шайб для переднего и заднего хода, механизм управления, подключенный к валу и к системе подачи топлива, и систему воздушного пуска.

Для реверсирования направления вращения коленчатого вала дизеля при его работе, после прерывания питания его топливом и отвода распределительного вала в положение, соответствующее движению в обратном направлении, подают магистральный пусковой сжатый воздух через клапаны пуска в цилиндры двигателя при такте сжатия

ДО его остановки, после чего запускают дизель в обратном направлении.

При подаче воздуха на такте сжатия давление в цилиндрах при подходе поршней к в.м.т. превышает давление магистрального пускового воздуха, и часть его вытесняется через пусковые клапаны обратно в трубопровод магистрали.

Недостатком способа является то, что при значительной скорости хода, в результате запаздывания работы пусковых клапанов, особенно у многоцилиндровых двигателей,

10 имеющих большую длину трубопроводов, соединяющих распределитель воздуха с пусковыми клапанами, воздух поданный в процессе сжатия, подается и в процессе раширения и, вместо того, чтобы тормозить двигатель, он будет способствовать его работе в том же

s направлении, что и до естественной остановки двигателя.

Целью изобретения является сокращение времени торможения двигателя.

Это достигается тем, что рабочие объе20мы цилиндров сообщают между собой через главный пусковой трубопровод на всех тактах до достижения двигателем заданной частоты вращения, после чего дополнительно

подают в цилиндры сжатый воздух на такте сжатия до полной остановки или реверса двигателя, причем заданную частоту вращения определяют из условия увеличения тормозного момента при подаче воздуха на такте сжатия, по сравнению с тормозным моментом при сообщении цилиндров между собой.

На фиг. 1 показан график, поясняющий предложенный способ; на фиг. 2 - устройство для осуществления предложенного способа, общий вид; на фиг. 3 - золотник, разрез.

На графике по оси ординат отложен тормозной момент, а по оси абсцисс - обороты коленчатого вала двигателя. Кривая А демонстрирует протекание тормозного момента, начиная с 500 об/мин при подаче воздуха в цилиндры двигателя в период процесса сжатия. Тормозной момент вначале возрастает, а затем становится равным нулю при скорости вращения Ыг, которая ниже нормальной скорости вращения заземления. При определенных обстоятельствах тормозной момент становится ускоряющим моментом (кривая, расположенная под осью абсцисс), способным вновь запустить двигатель в том же направлении вращения. Если такой новый пуск не имеет места, двигатель продолжает замедляться, и отрицательный тормозной момент, увеличившись до максимального значения, уменьщается до нуля при скорости вращения NI, далее он становится положительным и непрерывно увеличивается до полной остановки двигателя.

Кривая В показывает протекание тормозного момента при поддержании пусковых клапанов постоянно открытыми и сообщающими цилиндры один с другим на всех тактах работы двигателя. В начале периода торможения получаемый тормозной момент Ci кривой В больще тормозного момента кривой А. По мере замедления вращения этот тормозной момент уменьшается и кривая В пересекает кривую А в точке Cg, которой соответствует скорость вращения NO двигателя. Затем кривая В пересекает ось абсцисс до аннуляции скорости вращения, так что торможение прекращается или становится неэффективным еще до остановки двигателя.

При сопоставлении кривых видно, что до скорости вращения No выгоднее тормозить двигатель при сообщении всех цилиндров через пусковой трубопровод на всех тактах, а после скорости вращения NO выгоднее тормозить двигатель подачей воздуха в противофазе. Следовательно, объединение этих двух способов позволяет сократить время торможения двигателя.

Предложенный способ торможения и реверса двигателя может быть осуществлен устройством, содержащим источник сжатого воздуха, подключенный трубопроводом к главному пусковому клапану и пусковым клапанам цилиндров, и воздухораспределитель

управляющего воздуха, подключенный к тому же источнику воздуха и к управляющим камерам пусковых клапанов и снабженный разгрузочными каналами камер, выполненными в корпусе воздухораспределителя.

На каждом разгрузочном канале установлен орган перекрытия. Главный пусковой клапан и каждый орган перекрытия снабжены автоматическими средствами управления. Все разгрузочные каналы подключены к одному каналу, а ррган перекрытия установлен в этом канале. Разгрузочные каналы расположены в корпусе воздухораспределителя радиаЛьно по одной окружности, а запорный орган выполнен в виде цилиндрического золотника установленного на-корпусе Устройство содержит источник сжатого

воздуха 1, подключенный главным пусковым воздушным трубопроводом 2 к главному пусковому клапану 3, который трубопроводами 4 подключен к пусковым клапанам 5, и воздухораспределитель 6, подключенный труQ бопроводом 7 к источнику сжатого воздуха, а трубопроводами 8 к управляющим полостям 9 пусковых клапанов и снабженный разгрузочными каналами 10, расположенными в корпусе 11 воздухораспределителя радиально по одной окружности с запорным органом 12, выполненным в виде золотника и установленным на корпусе, либо с запорным органом 13, установленным на трубопроводе 14, к которому подключены все разгрузочные каналы, либо в виде отдельных запорных органов 13, установленных на каждом разгрузочном канале и снабженных вместе с главным пусковым клапаном автоматическими средствами управления 15.

Работает устройство следующим образом.

5 После прекращения впрыска топлива и перемещения распределительного вала в положение заднего хода пусковой воздух от источника сжатого воздуха 1 по трубопроводу 7 подают к воздухораспределителю 6 и одновременно закрывают либо запорный

орган 12, либо запорный орган 13. Воздух от воздухораспределителя 6 по трубопроводам 8 подается в управляющие полости 9 пусковых клапанов 5, и в результате перекрытия разгрузочных каналов 10 пусковые

j клапаны 5 открыты и сообщают через главный пусковой трубопровод цилиндры на всех тактах работы двигателя до достижения им оборотов NO, после чего открываются запорный орган 12 или 13 и главный пусковой клапан 3. Воздух по трубопроводам 4 через пусO ковые клапаны 5 подается в цилиндры двигателя в такте сжатия до полной остановки двигателя.

Таким образом, предложенный способ и устройство для его осуществления позволяJ ют сократить время торможения двигателя.

Формула изобретения

дизеля топливом и сообщения рабочих объемов цилиндров на такте сжатия с главным пусковым воздушным трубопроводом, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени торможения, рабочие объемы цилиндров сообщают между собой через главный пусковой трубопровод на всех тактах до достижения двигателем заданной частоты вращения, после чего дополнительно подают в цилиндры сжатый воздух на такте сжатия до полной остановки или реверса двигателя, причем заданную частоту вращения определяют из условия увеличения тормозного момента при подаче воздуха на такте сжатия, по сравнению с тормозным моментом при сообщении цилиндров между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Щеглачев Р. В. Реверсивные системы судовых малооборотных дизелей. Л., «Судостроение, 1966, с. 195-196.